Индикатор радиоактивности без батареек

+151
в блоге Электроброни
В статье предлагается вариант конструкции индикатора радиоактивности построенного, на самых простых и широко распространенных деталях. Источником энергии индикатора радиоактивности служит ручной электрогенератора, в качестве которого использован шаговый электродвигатель. В устройстве использован датчик ионизирующего излучения типа СТС-5.


Рисунок 1 Министерские кобылы осматривают индикатор радиоактивности


Сейчас в продаже можно найти самые разные индикаторы радиоактивности [1], а любители электроники разработали множество конструкций для самостоятельной сборки от несложных «трещалок» [2-5], до приборов, не уступающих заводским образцам [6-8]. Но большинство конструкции требуют для своей работы либо химические источники тока, либо подключение к электросети. Таким образом, в последний день Эквестрии случае какой-либо по настоящему большой катастрофы многие из этих приборов либо сразу станут, бесполезны, либо достаточно быстро исчерпают запас энергии в своих автономных источниках электропитании, замену которым будет сложно найти. Даже солнечные батареи не смогут помочь если пегасы закроют небо в случае если сбудется сценарий ядерной зимы [9-10]. Строго говоря, есть конструкция индикатора радиоактивности на базе электроскопа, которая в качестве источника энергии использует ПВХ-трубку и шерстяную ткань. Этот прибор как раз разработан для подобного случая [11]. Но эта конструкция очень требовательна к качеству изготовления и пригодна для оценки только очень больших мощностей дозы, вроде тех которые возникают при выпадении радиоактивных осадков в первые часы после ядерного взрыва [12].
Вообще индикатор радиоактивности потребляет относительно мало энергии, так что его питание можно осуществить от ручного электрогенератора, как это было сделано в приборе ДГ-62 [13]. Именно подобный индикатор может собрать почти каждый в условиях ядерного постапокалипсиса


Рисунок 2 Электрическая принципиальная схема устройства

В качестве электрогенератора автор использовал шаговый электродвигатель от сканера CanoScan 4400F со его родным редуктором. К электродвигателю подключен трансформатор Т1, который повышает напряжение, вырабатываемое генератором, до примерно 150-200 В (в зависимости от скорости вращения вала). Трансформатор взят готовый из радиолюбительских запасов автора, на нем присутствует маркировка 1.702.087-01. Первичная обмотка имеет сопротивление постоянному току около 30 Ом, а вторичная около 1500 Ом. Вероятно, вместо использованного трансформатора можно подобрать маломощным трансформатор, который понижает сетевое напряжение 230 В до 6-9 вольт. После трансформатора напряжение поступает на вход удвоителя напряжения, собранного на конденсаторах С1-С2 емкостью 0,1 мкФ, рассчитанных на напряжение 630 В и диодах VD1-VD2 типа HER108. Удвоитель напряжения заряжает конденсаторы С3 и C4 типа К73-11 емкостью 0,47 мкФ, рассчитанные на напряжение 630 В. От них через резистор R1 типа МЛТ-0,5 сопротивлением 2,7 МОм осуществляется питание трубки счетчика Гейгера B1 типа СТС-5. Клеммы для подключения счетчика Гейгера B1 вырезаны из жести. Параллельно резистору R1 через слюдяной конденсатор С4 типа КСО-2 емкостью 1000 пФ, рассчитанный на напряжение 500 В, подключен пьезокерамический звукоизлучатель ЗП-1. Вместо звукоизлучателя ЗП-1 можно подключить головные телефоны ТОН-2. Но эти головные телефоны устарели и сейчас весьма редки, так, что сейчас их явно не будет легко откопать в радиоактивных руинах купить. Разумеется, сейчас найти конденсатор типа КСО-2 не очень просто, но его можно заметить любым пленочным конденсатором подходящего напряжения и емкости. Единственной по настоящему редкой деталью разработанного прибора является трубки счетчика Гейгера типа СТС-5. Все остальные детали, скорее всего могут быть добыты из широко распространенной электронной техники, если предварительно стереть с нее радиоактивную пыль.

Большая часть компонентов размещается на плате, выполненной псевдопечатным способом.


Рисунок 3 Плата индикатора радиоактивности

Корпус изготовлен из отрезка кабельного канала с габаритами 175х60х35 мм. Шаговый двигатель с редуктором размещен в вырезе корпуса, так, что редуктор находится снаружи. Часть шестерней прикрыта прозрачной накладкой из органического стекла размером 70 х 23 мм и толщиной 4 мм.



Внутри корпуса располагается трансформатор, плата, счетчик Гейгера и звукоизлучатель. Торцы закрыты Г-образными элементами, сделанными из того же самого кабельного канала.


Рисунок 5 Г-образнаый торцевой элемент корпуса

Торцевые элементы удерживаются на месте при помощи мебельных уголков МК 16х16х12 мм и винтов М4 х 10 с гайками. Трубка счетчика Гейгера СТС-5 закреплена хомутами, вырезанными из упаковочного пластика.


Рисунок 6 Правящая принцесса Эквестрии осматривает внутреннее устройство индикатора радиоактивности

Полностью собранное устройство начинает работать сразу, ни каких настроек оно не требует. При работе необходимо вращать большую шестерню, которая через промежуточные шестерни приводит в движение вал шагового двигателя. В принципе это вероятно можно делать копытом большим пальцем. Опыт показывает, что на подушечку пальца следует приклеить пластырь, иначе мозоль на пальце пользователю гарантирована.
Так как датчик расположен внутри корпуса прибора, то устройство чувствительно в основном к гамма-излучению. У автора дома нет ни цезия-137, ни кобальта-60, ни даже завалящего стронций-иттриевого контрольного источника Б-8 [14], поэтому работоспособность прибора проверялась на бусинах из уранового стекла [15], которые были расположены непосредственно на корпусе счетчика, так как они дают в основном бета-излучение, которое с трудом проходит через корпус прибора.
При таком размещении «контрольного источника» увеличение количества щелчков в хорошо заметно. Количество щелчков за 40 с должно примерно равняться мощности дозы в микрорентгенах в час [5]. Подобный примерный способ оценки мощности дозы ионизирующего излучения используется не только в самодельных конструкциях, но встречается и в конструкциях приборов, выпускавшихся промышленностью [16-17]. Разумеется, считать щелчки гораздо менее удобно, чем просто прочитать показания на экране, но это неудобство является обратной стороной простой конструкции прибора. Так же надо иметь ввиду, что щелчки весьма тихие. В абсолютной тишине их можно услышать в 1-15, м от прибора, но в условиях когда вокруг гремят выстрелы и ревут монстры присутствуют посторонние шумы придется подносить ухо прямо к звукоизлучателю.
В заключении хотелось бы отметить, вопросы влияния на живые существа магической радиации, ХМА и порчи ионизирующего излучения весьма непросты [18-22] и только хорошее понимание проблемы позволит понять чего стоит избегать любой ценой, чего стоит опасаться, а что дает риски, меньше тех которые мы обычно игнорируем [23-24]. В конце статьи хотелось бы всем пожелать, что бы все мы сталкивались в жизни только с источниками радиации типа уранового стекла [25] или калиевых удобрений [26].

Источники

Спойлер1) Как выбрать дозиметр? — URL: mydozimetr.ru/blog/stati/kak-vybrat-dozimetr/
2) Клементьев С. Самодельный радиометр. Журнал Юный техник №1 1956 г. с.64-65
3) Даниленко В., Кочетов Н. В лучах Беккереля. Журнал Моделист конструктор №5 1994 г. c.14-16
4) Даниленко В., Кочетов Н. В лучах Беккереля. Журнал Моделист конструктор №6 1994 г. с.28-30
5) Поляков В. Индикатор радиоактивности. Журнал Юный техник №7 2011 г. с.74-78
6) Народная дозиметрия. Бюджетный детектор радиации своими руками. — URL:
habr.com/ru/articles/662343/
7) Дозиметр для Серёжи. Часть II. «столетние трубки» vs мирный атом. — URL: habr.com/ru/articles/461107/
8) Подключение детектора радиации к Arduino. — URL: radioskot.ru/publ/izmeriteli/podkljuchenie_detektora_radiacii_k_arduino/15-1-0-1365
9) Ядерная зима и её компьютерное моделирование в 80-х. — URL: habr.com/ru/companies/ruvds/articles/668256/
10) Тарко А.М., Пархоменко В.П. Ядерная зима: история вопроса и прогнозы. Журнал Биосфера №2 2011 — URL: cyberleninka.ru/article/n/yadernaya-zima-istoriya-voprosa-i-prognozy/viewer
11) Дозиметр для Серёжи. Часть III. Народный радиометр. — URL: habr.com/ru/articles/471236/
12) Полинг Л. Не бывать войне! – М.: Издательство иностранной литературы, 1960 — 236 с.
13) www.youtube.com/watch?v=TSg28Scr2Tk
14) Контрольный источник Б-8. — URL: www.youtube.com/watch?v=2xpHH0yJl2A
15) Урановое стекло. Радиоактивная красота! — URL: www.youtube.com/watch?v=oGtfbQZD4uE
16) Дозиметр бытовой ДГБ-05Б. — URL: radioskot.ru/publ/byttekhnika/dozimetr_bytovoj_dgb_05b/21-1-0-898
17) Счетчик ионизирующих частиц. — URL: radioskot.ru/publ/byttekhnika/schetchik_ionizirujushhikh_chastic/21-1-0-904
18) Константинов А. Занимательная радиация. Всё, о чём вы хотели спросить: чем нас пугают, чего мы боимся, чего следует опасаться на самом деле, как снизить риски — Новоуральск: ООО Аристократ, 2016 – 224 с.
19) Мюллер Р. Физика для будущих президентов – М.: Астрель: Полиграфиздат, 2011 – 416 с.
20) Хала И., Навратил Дж. Д. Радиоактивность, ионизирующее излучение и ядерная энергетика – М.: Издательство ЛКИ, 2013 – 432 с.
21) Бекман И.Н. Радиоактивность и радиация. Курс лекций – М.: 2006. — URL: profbeckman.narod.ru/RR0.htm#Лекция_1._АТОМНАЯ_ФИЗИКА_
22) Радиохимия (часть 1). Начало. Химия – Просто. — URL: www.youtube.com/watch?v=RkMJkqjNObY
23) Радиоактивные загрязнения: от Чернобыля до Коломенского. Владимир Петров. Ученые против мифов 11-2. — URL: www.youtube.com/watch?v=M-yHg3RAsH8&t=445s
24) Радиоактивные отходы ввозят в Россию? Постскриптум: УПМ-11. Владимир Петров. — URL: www.youtube.com/watch?v=DCSC6Pa2zY8
24) Радиоактивная бижутерия! — URL: www.youtube.com/watch?v=_IF02M_POPc
25) Радиоактивные удобрения. — URL: www.youtube.com/watch?v=QsSbeZePJL8

41 комментарий

— Одобрено администратором Отдела Особых Исследований Министерства Тайных Наук.
MTH_Root
+2
МК, ЮТ, винтики-гаечки, уголки…
Wererat
+1
Кароч смотри. Если была вспышка, находишь глазами грибовидное облако, вытягиваешь руку с оттопыренным большим пальцем и, прищурившись, пытаешься закрыть пальцем гриб.
Если гриб пальцем полностью не закрылся — тебе хана.
Если закрылся — тебе тоже хана, но придётся помучиться.
Неоценимый бонус: все вокруг подумают, что ты ставишь класс и озорно подмигиваешь ядерной войне; а ещё возможно умрёшь в пафосной позе и попадёшь в Вальгаллу.
Motorbreath
+3
Босоногий Ген не одобряет.
Cheetah_Layri
0
A, так вот что это было оказывается!
Ze4t
0
— Это именно оно и было, отчего значок стал резко популярным среди тех кто в курсе… и забавным для всех прочих.
DxD2
0
А вы не знаете источник откуда пошла эта история с большим пальцем и ядерным грибом?
denev
+1
Причём сами разработчики игры не раз говорили, что это объяснение — байка :-)

… но то, что шанс на события, после которых дозиметр может потребоваться, заметно растёт — нельзя не признать.
Впрочем, мне на этот случай куда больше нравится стратегия профессора Фолкена.
Mordaneus
+2
>но то, что шанс на события, после которых дозиметр может потребоваться, заметно растёт — нельзя не признать.
Сомнительно, что пригодится. После взрыва бимбы через 3-5дней будет достаточно чисто чтоб ходить вообще без защиты. А даже если вдруг что- всех, к о не калека погонят разгребать завалы и командованию будет несколько пофигу сколько холопов откиснет от облучения.
Ze4t
0
Сомнительно, что пригодится.

Ну что вы все одни катастрофы рассматриваете! Дозиметр — в хозяйстве вещь полезная. Особенно для тех кто любит осматривать интересные места.
MTH_Root
0
Оно может и так, хотя подобные места либо охраняются, либо ничего интересного там уже не осталось. Опять же нужен прибор который не просто определяет есть/нет а ещё и уровень показывает. А то у нас вот глина идет для производства керамической плитки-так она тоже фонит, датчики на нее ругаются. Но по сути серьезной опасности этот фон не представляет.
Ze4t
0
Причём сами разработчики игры не раз говорили, что это объяснение — байка :-)

Согласен, для определения границ зоны поражения, как минимум принципиальное значение имеет направление ветра, причем не направление ветра у поверхности земли, а направление ветра на той высоте, где дрейфует радиоактивное облако из которого будут выпадать радиоактивные осадки.
denev
+1
направление ветра на той высоте

о, ктото не прогуливал уроки НВП в школе.
Там высота в несколько километров емнип
ShprotaNa
+1
Плохо что шестерёнки пластмассовые, ненадежно. Не знаю как нынешние, а советские, помню, ломались только в путь.
Randy1974
+1
Плохо что шестерёнки пластмассовые, ненадежно. Не знаю как нынешние, а советские, помню, ломались только в путь.

Это редуктор от сканера, который должен постоянно передавать усилие, двигающее блок с лампой и светочувствительной матрицей, все же думаю качество этих зубчатых колес неплохое. Так же многие сорта пластика со временем деградируют, а с распада СССР уже прошло не мало лет.
denev
+2
Где взять таких милых кобыл? Уж очень хочется
vlad2005vlad
+1
Купить? На авито, али или прямо тут иногда выбрасывают в продажу. На фото все похоже журнальные (в коллекции есть такие же твайка и AJ).
oxide
+1
Где взять таких милых кобыл? Уж очень хочется

На фото все похоже журнальные

Подтверждаю это журнальная серия, вот пример обзора. Боюсь, что сейчас их можно найти только на вторичном рынке или если очень повезет, бываю точки, которые специализируются на продаже старых уцененных журналов.
denev
+2
Чтот я нипонял. Это окна Овертона?
Zurg Изменён автором
+1
Не думаю. Ядерная война неконтролируема, следовательно не нужна.
MTH_Root
0
Мир сходит с ума. То, что казалось немыслимым 5-10 лет назад сейчас-реальность. Сложно угадать где будет дно подговного озера.
Ze4t Изменён автором
+1
Да вот я тоже думаю. Уже пошла риторика от стратегическом и тактическом применении ядерного оружия. Раньше было — ну все, нажмем красную кнопку и мир погрузится в хаос. А теперь уже нюансы пошли.
Zurg
+1
Все не так просто. Возможно пугают, дабы ввести очередные законы «для вашей безопасности» и ограничить свободу перемещения/пользования деньгами/etc, нужное подчеркнуть.
MTH_Root Изменён автором
+1
Ладно, дальше углубляться не буду… Политика и аналитика совсем — совсем начнется(
Zurg
+2
Ядерная война неконтролируема, следовательно не нужна.

Вы думаете, что кому-то была нужна, например, Первая мировая война в том виде в каком она произошла? Все ее участники хотели быстренько восстановить поруганную честь и защитить союзников передвинуть линии на карте, заполучить важные колонии, проливы и т.п., а после «вернуться домой к листопаду». Ни кто не думал, что это растянется на 4 года, будет стоить 10 млн. жизней, а в процессе наработает массу материала для песен группы Sabaton.
denev Изменён автором
+3
Вы думаете, что кому-то была нужна

Да. Банкирам, которые раздавали кредиты на поддержку войны, с чего и наживались. Тоже касается второй мировой, победителями вновь вышли банкиры.
MTH_Root
0
Знаете, когда кто-то начинает рассуждать о том как небольшая группа людей смогла направить исторический процесс в выгодную для себя сторону, то с моей точки зрения это начинает попахивать теориями заговора.
denev Изменён автором
0
Почаще смотри выступления на всемирном экономическом форуме, сам теоретиком станешь.
MTH_Root
0
наработает массу материала для песен группы Sabaton

Хоть чтото хорошее.
ShprotaNa
+2
Sabaton — The Price of a Mile?
boeng
+1
Sabaton — The Price of a Mile?

Да, и много чего еще, например, "1916", Christmas Truce, Soldier Of Heaven, The Red Baron и т.д.
denev Изменён автором
+1
Мне больше нравиться Sabaton — No Bullets Fly, Sabaton — In the Name of God, Sabaton — Hearts of Iron.
А ещё у них есть: Sabaton — Nuclear Attack
boeng Изменён автором
+1
Ну, что тут сказать? На вкус и цвет все фломастеры разные :)
denev
0
У китайцев есть похожие трубки, они их в конструкторы пихают. Да в целом и другие трубки подойдут. Там ведь приклыдывается напряжение и считаются импульсы пробоев, а напряжение счета у всех более-менее схоже. А если слюдяной датчик подключить, то можно мягкую бету или даже альфу ловить, но их сложнее достать. Натыкался на схемы, где для лучшей чувствительности ставили по две трубки.
partizan150
0
Разнятся не только время счета (Те самые имп\сек), но и чувствительность. Имею СБМ-20 счетчик, так он чуть ли не на каждый чих реагировал, купил на али HFS-P3 ибо уж понравилось что АКБ и более информативный экран, по сравнению с старым Соэкс-112. И чуть не подвел в поле, когда демонтировал старые датчики дыма со злобным изотопом и раздолбанным корпусом. Крайне долго считал дозу. Использовать китайские трубки-себе дороже. Дополню: помимо слюдяных есть еще сцинтилляционные счетчики) Также дороги и столь же редки)
QTH-Equus
+1
HFS-P3

В этот тампон не влезет ни одна из упомянутых мною трубок. Чем меньше детектирующая деталь, тем легче частицам по ней промазать. Поэтому я никогда не смотрю в сторону покупки таких тампаксов.
partizan150
0
Первичная обмотка имеет сопротивление постоянному току около 30 Ом, а вторичная около 1500 Ом.

Чот кринж
ShprotaNa
0
Я понимаю, что это не идеальная характеристика для трансформатора, но трансформатор взят готовый, откуда он у меня, я за давностью лет не помню, описал его так как смог.
denev
0
Число витков вообщето всегда было, сечение (диаметр) провода обмоток. Они на старых трансах зачастую подписаны были
ShprotaNa
0
Разумеется, это так, но установить все это для уже готового трансформатора для которого отсутствуют документы весьма непросто.
denev
0
Подать 220 на первичную или к примеру 5...12 6,3 на вторичную?
ShprotaNa Изменён автором
0
Вопрос по схеме: После умножителя напряжения пробовали поставить накопительный электролит большей емкости? Хотяб микрофарада 4. Плюс обвесок со стрелочных мироамперметром, отградуированным в попугаях и хотяб простенькую неонку, для подсчета вспышек, нежели щелчков) (П.с. Предлагаю модификацию второго поколения: блокинг-генератор на простеньком трансе: 6-8 витков первички с отводом от середины со вторичкой 450-500 витков на тороидальном сердечнике и литиевым акб)
QTH-Equus
+2
Я не спорю, что можно сделать гораздо более удобный и совершенный индикатор радиоактивности, но у моей конструкции другое назначение быть максимально примитивной простой, так что бы ее мог собрать кто у годно и из чего угодно.
denev
0
Неонка)))))))
QTH-Equus
+1
Унутре!
ShprotaNa
+1
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
Скрыто Показать